男子的性腺——睾丸对放射线极为敏感。早在1903年，人们就已从动物试验证明，电离辐射能影响睾丸的生精功能，产生精子缺乏症，从而造成不孕。研究表明，放射线能促使睾丸曲细精管退变萎缩，杀灭曲细精管内的各级生精细胞，其中尤以精母细胞对放射线最敏感，而精子细胞及精子对放射线尚有一定的抵抗力，但可因放射线的直接作用使其发生畸变。产生不育的程度和放射线照射剂量、照射方式有一定关  系，小剂量照射时产生暂时性不育，历时1～2年后尚可恢复生育机能；但大剂量照射，则会使睾丸发生退变萎缩、变小变软，从而造成永久性不育。

 进一步研究表明，放射线虽然能破坏睾丸曲细精管造成不育，但对睾丸间质细胞的影响却较小。因此，当睾丸受放射线照射达到无精子和不育的严重影响程度时，睾丸间质细胞产生雄激素的功能受影响不大，男子的性欲和第二性征很少受到影响。